Sức mạnh soi chiếu của kính hiển vi trong việc cho ra những chi tiết rõ rệt về thế giới vi mô đã được tăng lên gấp 2 lần nhờ vào một kỹ thuật mới gọi là kính hiển vi nano. Qua đó, người ta có thể phân biệt các cấu trúc li ti khác nhau bên trong tế bào, bên trong một tinh thể màu sắc và bên trong bất kỳ một vật thể 3 chiều dù chúng chỉ có kích thước nhỏ bằng 1/100 nano mét.
Nhà khoa học Heinrich Leonhardt thuộc Trung tâm Khoa học Protein hòa nhập của trường đại học Ludwig Maximilians University ở Munich (Đức) nói: “Chúng tôi đã mở được một cánh cửa vào thế giới hoàn toàn mới của những cấu trúc mà ta chưa từng bao giờ thấy hay nghiên cứu trước đây”.
Độ phân giải của kính hiển vi nano có thể đạt đến mức ngang bằng với kính hiển vi ánh sáng-giới hạn của sự nhiễu sáng. Nói cách khác, kính hiển vi ánh sáng thông thường bị giới hạn ở khoảng nửa bước sóng của ánh sáng thấy được, tức khoảng 200 nano mét. Nếu 2 vật ở gần nhau trong khoảng cách ngắn hơn 200 nano mét thì kính hiển vi ánh sáng không thể phân biệt được hai vật này mà chỉ cho hình ảnh chúng là một cấu trúc thống nhất.
Kính hiển vi electron sử dụng bước sóng ngắn hơn nhiều nên có thể phát hiện ra những chi tiết nhỏ hơn. Tuy nhiên, nó chỉ giới hạn trong việc phát hiện hình ảnh đen trắng hoặc các mẫu rất nhỏ và mỏng.
Giờ đây, nhóm nghiên cứu do Leonhardt dẫn đầu cùng với nhóm nghiên cứu của John Sedat thuộc trường đại học California ở San Francisco (Mỹ) đã tìm ra cách mới để vượt qua giới hạn nhiễu sáng.
Các nhà khoa học đã tạo ra một hình ảnh có độ phân giải cao của những tế bào chuột thí nghiệm đã được được nhuộm 3 loại màu huỳnh quang khác nhau. Mỗi tế bào này được dán một cấu trúc ADNN, màng bao hạt nhân và một lỗ mà qua đó các phân tử có thể ra vào nhân tế bào.
Cách tiếp cận mới này giúp các nhà nghiên cứu có thể nhìn thấy được chi tiết hơn cách chromosome và nhiều thành phần siêu tế bào khác sắp xếp như thế nào bên trong không gian một tế bào. Nó cũng giúp nhận diện ra khu vực ADNN có gene đang hoạt động và khu vực ADNN có gene đang nằm yên. Đây là một bước quan trọng để hiểu được cơ chế già đi hay phát sinh nhiều bệnh của cơ thể.
Nhờ vào kính hiển vi nano, các nhà khoa học đã phá bỏ được giới hạn nhiễu sáng và có thể soi được hình ảnh 3 chiều của một cấu trúc chỉ nhỏ bằng 40 nano mét, thậm chí là cấu trúc ở bên trong một tế bào sống.
|